特開 2021-185824 リボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-185824(P2021-185824A)

(43)【公開日】2021年12月13日

(54)【発明の名称】リボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/34 20060101AFI20211115BHJP

   C12N 15/09 20060101ALI20211115BHJP

【ＦＩ】

   C12M1/34 Z

   C12N15/09 200

【審査請求】有

【請求項の数】21

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-94400(P2020-94400)

(22)【出願日】2020年5月29日

(71)【出願人】

【識別番号】520190621

【氏名又は名称】關鍵禾芯科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100076831

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 捷雄

(72)【発明者】

【氏名】江 立達

(72)【発明者】

【氏名】邱 伯韋

(72)【発明者】

【氏名】范 翔瑜

(72)【発明者】

【氏名】曾 士修

(72)【発明者】

【氏名】蕭 建仁

(72)【発明者】

【氏名】張 麗櫻

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA07

4B029BB01

4B029BB13

4B029BB20

4B029CC02

4B029CC08

4B029CC11

4B029FA01

4B029FA12

4B029FA15

4B029GB09

(57)【要約】

【課題】リボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、リボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置を提供し、前記リボ核酸検出装置が制御ユニットと、リボ核酸検出パネルと、を含み、前記リボ核酸検出パネルが基板と、前記制御ユニットに電気的に接続される複数の検知電極層と、少なくとも１個のプライマー層と、複数トレース層と、を含み、前記複数の検知電極層が前記基板の第１表面上に設けられ、前記少なくとも１個のプライマー層が前記複数の検知電極層上に設けられ、互いに絶縁され、前記複数の電極トレース層が前記複数の検知電極及び前記制御ユニットに電気的に接続される。本発明の設計により、検出時間の短縮及びコスト削減の効果を奏する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有する基板と、
前記第１表面に設けられた複数の検知電極層と、
前記複数の検知電極層に設けられ、互いに絶縁され、かつリボ核酸を持つ検体との反応に用いられる少なくとも１個のプライマー層と、
前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極に電気的に接続される複数の電極トレース層と、
を含む、リボ核酸検出パネル。

【請求項2】

前記基板の前記第１表面に検知領域及び前記検知領域を包囲する周辺領域が設けられ、前記複数の検知電極層は、前記検知領域の前記第１表面上に設けられ、前記複数の電極トレース層が前記周辺領域の前記第１表面上に設けられる、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項3】

前記複数の検知電極層は、第１検知電極層と、第２検知電極層と、を備え、前記第１検知電極層が前記検知領域内の前記第１表面上に設けられ、前記第２検知電極層が前記第１検知電極層上に設けられ、かつ前記第１、２検知電極層の間に第１絶縁層が設けられる、請求項２に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項4】

前記複数のプライマー層は、前記第２検知電極層上に間隔をあけて配置され、かつ前記複数のプライマー層と前記第２検知電極層との間に第２絶縁層が設けられる、請求項３に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項5】

前記第２絶縁層上の前記複数のプライマー層に対応する位置に複数の凹溝が設けられ、前記複数のプライマー層は、前記複数の凹溝内に収容され、前記各プライマー層と対応する前記各凹溝内壁との間で微小流路を画定する、請求項４に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項6】

前記基板は、ガラス基板、回路基板又はポリエチレンテレフタレート基板である、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項7】

前記少なくとも１個のプライマー層は、印刷或いはコーティング方法で前記複数の検知電極層上に形成される、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項8】

前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層の材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）であり、前記少なくとも１個のプライマー層の材料が高分子材料である、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項9】

前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層の材料は、金属材料であり、前記金属材料がアルミニウム、金、銅、又は銀である、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項10】

制御ユニットと、
第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有する基板と、前記制御ユニットに電気的に接続され、前記第１表面上に設けられた複数の検知電極層と、前記複数の検知電極層に設けられ、互いに絶縁され、かつリボ核酸を持つ検体との反応に用いられる少なくとも１個のプライマー層と、前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極層及び前記制御ユニットに電気的に接続される複数の電極トレース層と、を含むリボ核酸検出パネルと、
を含む、リボ核酸検出装置。

【請求項11】

前記制御ユニットは、回路基板に電気的に接続され、前記回路基板に表示素子、処理ユニット、無線送受信ユニット、及び電源ユニットが設けられ、前記処理ユニットが前記制御ユニットと前記表示素子及び前記無線送受信ユニットに電気的に接続され、前記電源ユニットが電源を前記表示素子、前記処理ユニット、前記無線送受信ユニット、及び前記リボ核酸検出パネルに供給するために用いられる、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項12】

前記無線送受信ユニットは、ブルートゥース（登録商標）ユニット、Ｗｉ−Ｆｉユニット、又はＲＦユニットである、請求項１１に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項13】

前記表示素子は、複数の発光ダイオード又はディスプレイであり、前記制御ユニットが中央処理装置、マイクロコントローラ、或いは一デジタル信号処理プロセッサである、請求項１１に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項14】

前記制御ユニットは、前記基板の前記第１表面上又は前記回路基板上に設けられる、請求項１１に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項15】

前記基板の前記第１表面に検知領域及び前記検知領域を包囲する周辺領域が設けられ、前記複数の検知電極層は、前記検知領域の前記第１表面上に設けられ、前記複数の電極トレース層が前記周辺領域の前記第１表面上に設けられる、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項16】

前記複数の検知電極層は、第１検知電極層と、第２検知電極層と、を備え、前記第１検知電極層が前記検知領域内の前記第１表面上に設けられ、前記第２検知電極層が前記第１検知電極層上に設けられ、かつ前記第１、２検知電極層の間に第１絶縁層が設けられる、請求項１５に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項17】

前記プライマー層は、前記第２検知電極層上に間隔をあけて配置され、かつ前記複数のプライマー層と前記第２検知電極層との間に第２絶縁層が設けられる、請求項１６に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項18】

前記第２絶縁層上の前記複数のプライマー層に対応する位置に複数の凹溝が設けられ、前記複数のプライマー層は、前記第２絶縁層の前記複数の凹溝内に収容され、前記各プライマー層と対応する前記各凹溝内壁との間で微小流路を画定する、請求項１７に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項19】

前記基板は、ガラス基板、回路基板、又はポリエチレンテレフタレート基板であり、前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層の材料が金属材料であり、前記金属材料がインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、アルミニウム、金、銅又は銀であり、前記少なくとも１個のプライマー層の材料が高分子材料である、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項20】

前記少なくとも１個のプライマー層は、印刷或いはコーティング方法で前記複数の検知電極層上に形成される、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置に関し、特に、検出時間の短縮及びコスト削減を実現できるリボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、使用者の病気（川崎病、大腸癌、手足口病、新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ−１９）又はＲＮＡを持つ他のウイルス）を検出しようとする場合、医療機関の測定プラットフォームに送って標識（ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）分析装置など）した後、次に、使用者の血液を採取し、ＲＮＡ抽出装置を介してｍｉＲＮＡウイルスを抽出し、そして順番にｍｉＲＮＡを加え、ｍｉＲＮＡ標識試薬を加え、ｍｉＲＮＡチップに滴下して染色及びスキャンを行い、蛍光強度の変化及びデータ比較により使用者の確定診断の有無を判断している。そのため従来ではＲＮＡ（又はｍｉＲＮＡ）ウイルスを検出する時、専門機器（測定プラットフォーム、ＲＮＡ抽出装置など）を必要とし、特定の専門医療従事者のみがこれら専門機器を操作することになるため、検出の難易度が高く、コストが高くなるという問題が生じていた。また、従来の蛍光標識によるウイルス検出手順が煩雑であるため、病気の検出には少なくとも２時間以上又は２日以上かかり、検出時間が長いという問題が起きていた。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、検出時間の短縮及びコスト削減を実現できるリボ核酸検出パネルを提供することにある。

【0004】

本発明の別の目的は、検出操作が簡単で、検出時の使用上の利便性に優れたリボ核酸検出パネルを提供することにある。

【0005】

本発明のさらに別の目的は、検出時間の短縮及びコスト削減を実現できるリボ核酸検出装置を提供することにある。

【0006】

本発明のさらに別の目的は、検出操作が簡単で、検出時の使用上の利便性に優れたリボ核酸検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、基板と、複数の検知電極層と、少なくとも１個のプライマー層と、複数の電極トレース層と、を含むリボ核酸検出パネルを提供する。前記基板は、第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有し、前記複数の検知電極層が前記第１表面に設けられ、前記少なくとも１個のプライマー層が前記複数の検知電極層に設けられ、互いに絶縁され、かつリボ核酸を持つ検体との反応に用いられ、前記複数の電極トレース層が前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極に電気的に接続される。

【0008】

本発明は、制御ユニットと、リボ核酸検出パネルと、を含むリボ核酸検出装置をさらに提供する。前記リボ核酸検出パネルは、基板と、複数の検知電極層と、少なくとも１個のプライマー層と、複数の電極トレース層と、を含み、前記基板が第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有し、前記複数の検知電極層が前記制御ユニットに電気的に接続され、前記第１表面上に設けられ、前記少なくとも１個のプライマー層が前記複数の検知電極層に設けられ、互いに絶縁され、かつリボ核酸を持つ検体との反応に用いられ、前記複数の電極トレース層が前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極層及び前記制御ユニットに電気的に接続される。

【発明の効果】

【0009】

したがって、上記本発明の各実施例は、本発明の設計により、検出時間の短縮及びコスト削減を実現し、かつ使用者自身で速やかに検出させることができ、検出操作が簡単なだけでなく、且つ検出も非常に便利である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの立体分解図である。

【図2A】本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの立体組立図である。

【図2B】本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの断面及び部分拡大図である。

【図2C】本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの一実施例における断面及び部分拡大図である。

【図3】本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の立体分解図である。

【図4A】本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の第１態様立体組立図である。

【図4B】本発明の実施例２の図４Ａの上面図である。

【図5】本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の第２態様立体組立図である。

【図6】本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の第３態様立体組立図である。

【図7】本発明の実施例２に係る検体と対応するプライマー層の検出結果図表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の上記目的、構造及び機能上の特徴を、添付の図面の好ましい実施例に基づいて説明する。

【実施例1】

【0012】

本発明は、リボ核酸検出パネル及びリボ核酸検出装置を提供する。図１乃至図２Ｃを参照すると、図１は本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの立体分解図であり；図２Ａは、本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの立体組立図であり；図２Ｂは、本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの断面及び部分拡大図であり；図２Ｃは、本発明の実施例１に係るリボ核酸検出パネルの一実施例における断面及び部分拡大図である。図１、２Ａ、２Ｂに示すように、前記リボ核酸（Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ、ＲＮＡ）検出パネル１は、基板１１と、複数の検知電極層と、少なくとも１個のプライマー層１１５と、複数の電極トレース層１１６と、を含み、前記基板１１がガラス基板１１、回路基板２２（例えばフレキシブル回路基板）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板１１であり、本実施例における前記基板１１は前記ガラス基板１１として説明されるが、これに限定されず、前記基板１１が第１表面１１１と、それとは反対側の第２表面１１２と、を有し、前記基板１１の前記第１表面１１１に検知領域１１１１及び前記検知領域１１１１を包囲する周辺領域１１１２が設けられ、前記複数の検知電極層が前記検知領域１１１１の前記第１表面１１１上に設けられ、前記複数の電極トレース層１１６が前記周辺領域１１１２の前記第１表面１１１上に設けられ、前記複数の電極トレース層１１６が前記複数の検知電極層に電気的に接続される。

【0013】

前記複数の検知電極層には、透明又は不透明の第１検知電極層１１３と、透明又は不透明の第２検知電極層１１４と、を備え、前記第１検知電極層１１３が前記検知領域１１１１内の前記第１表面１１１上に設けられた複数の第１検知電極１１３１（例えばＸ軸検知電極）を備え、前記第２検知電極層１１４が前記第１検知電極層１１３上に設けられた複数の第２検知電極１１４１（例えばＹ軸検知電極）を備える。本実施例において前記複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１は、各々Ｘ軸検知電極及びＹ軸検知電極として表され、交差に配置されている。前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層１１６の材料は、金属材料であり、前記金属材料が例えばインジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）又はそれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。具体的に実施する時、前記金属材料は、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅、銀（Ａｇ）または他の金属材料（ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）又は前記金属の合金など）であってもよい。本実施例において、前記複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１の形状は、菱形であるが、これに限定されない。一実施例において、前記複数第１、２検知電極１１３１、１１４１の形状は、ストリップ状、スティック状、広幅ストリップ状或いは矩形であってもよい。別の実施例において、前記複数の第１検知電極１１３１は、前記検知領域１１１１内の前記第１表面１１１上にマトリクスアレイ（Ｍ×Ｎアレイなど）で配置され、前記複数の第２検知電極１１４１が前記第１検知電極層１１３上にマトリクスアレイ（Ｍ×Ｎアレイなど）で配置され、かつ前記複数第１、２検知電極１１３１、１１４１は互いに絶縁されている。

【0014】

代替的な実施例において、前記第１、２検知電極層１１３、１１４の前記複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１は、互いに平行であり、前記基板１１の第１表面１１１上に対応して設けられ、前記プライマー層１１５が前記第１、２検知電極層１１３、１１４上に設けられ、互いに絶縁されている。

【0015】

前記第１、２検知電極層１１３、１１４の間に第１絶縁層１１７が設けられ、前記第１絶縁層１１７の材料は例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。前記少なくとも１個のプライマー層１１５は、例えば印刷或いはコーティング方法で前記複数の検知電極層上に形成され、前記プライマー層１１５と前記複数の検知電極層が互いに絶縁されている。本実施例において、前記プライマー層１１５は、第２検知電極層１１４上に間隔をあけて配置された複数のプライマー層１１５として示されている。前記プライマー層１１５は、高分子材料でできており、対応するリボ核酸（又はマイクロリボ核酸ｍｉｃｒｏ ＲＮＡ）を持つ検体（使用者の唾液など）と反応するために用いられている。例えばＲＮＡウイルスを持っていない使用者の唾液（すなわち、前記ＲＮＡ検体）と対応する特異性を満たさないプライマー層１１５を互いに反応して結合できない場合、電気的変化（静電容量の変化や誘電率の変化など）がなく、まるで使用者の指が検知領域１１１１上に触れられていないのと同じようにして、前記第１、２検知電極層１１３、１１４の複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１の間に固定カップリングコンデンサを存在させ、この時前記複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１間の電界（電力線）が固定される。一方、ＲＮＡウイルスを持っている使用者の唾液（すなわち、前記ＲＮＡ検体）と対応する特異性を満たすプライマー層１１５を互いに反応して結合した後、明らかに電気的変化（静電容量の変化や誘電率の変化など）があり、まるで使用者の指が検知領域１１１１に触れていると同じようにして前記プライマー層１１５と前記第２検知電極層１１４との間に静電容量が形成され、この時前記第１、２検知電極層１１３、１１４の複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１間に元々定常的に分布している電界（電力線）は、一部の電力線が対応するプライマー層１１５に接続することにより、変化（すなわち、電界が変化し）し、したがって前記複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１間のカップリングコンデンサの静電容量値をさらに変化させる（すなわち、静電容量値が変化する）。

【0016】

さらに、前記プライマー層１１５は、対応する特異性を満たすウイルス（川崎病、大腸癌、手足口病、新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ−１９）又はＲＮＡを持つ他のウイルスなど）と互いに反応して結合するプライマーであり、例えば特異性のプライマーは新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ−１９）などのウイルスを検出するために用いられるよう予め設計されている。使用者の唾液（すなわち、検体）内にＲＮＡを持つ新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ−１９）がある場合、新型コロナウイルスの検出対応を満たすプライマー層１１５と互いに反応して結合した後に明らかに電気的変化があり、使用者が前記新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ−１９）に感染を確定診断（陽性結果の場合）したことを示す（すなわち、ウイルスに感染した）。一方、使用者の唾液（すなわち、検体）内にウイルス或いはその他のウイルス（例えば川崎病）を持っていない場合、新型コロナウイルスの検出対応を満たさないプライマー層１１５と互いに反応しても結合できないため、電気的変化がない場合、使用者が新型コロナウイルスに感染を確定診断しない（陰性結果の場合）を示す（すなわち、ウイルスに感染していない）。前記プライマー（又はｐｒｉｍｅｒと呼ばれる）は、一本鎖のＤＮＡまたはＲＮＡの小さな断片であり、ＤＮＡ複製の起点として天然生物のＤＮＡ複製（ＲＮＡプライマー）とポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）内の人工合成したプライマー（通常がＤＮＡプライマー）に存在し、ヌクレオチドからなる。

【0017】

前記複数のプライマー層１１５と前記第２検知電極層１１４との間に第２絶縁層１１８が設けられ、前記第１検知電極層１１３と前記基板１１との間に第３絶縁層１１９が設けられ、前記第２、３絶縁層１１８、１１９の材料は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。代替的な実施例において、前記第３絶縁層１１９の設置を省略して、前記第１検知電極層１１３を前記基板１１（ガラス基板又はＰＥＴ基板など）の第１表面１１１上に設けることができる。

【0018】

前記複数のプライマー層１１５は、長尺状で前記検知領域１１１１内に位置し、前記複数の第１検知電極１１３１と前記複数の第２検知電極１１４１の交差位置に対応する第２絶縁層１１８上にＸ軸方向（またはＹ軸方向）に間隔をあけて配置されている。一実施例において、図２Ｃを参照すると、前記第２絶縁層１１８上の前記複数のプライマー層１１５に対応する位置に複数の凹溝１１８１が設けられ、前記複数のプライマー層１１５は前記第２絶縁層１１８の複数の凹溝１１８１内に収容され、前記各プライマー層１１５と対応する前記各凹溝１１８１内壁との間で微小流路１１８２を画定している。効果的に検出の精度を向上し、検出時間を短縮するため、前記微小流路１１８２が用いられる。前記微小流路１１８２は、前記検体（例えば唾液）を収集することで、前記検体と対応するプライマー層１１５の接触面積を増やすために用いられる。

【0019】

したがって、本発明のリボ核酸検出パネル１の設計を通じて、検出時間の短縮及びコストの削減を実現でき、かつ使用者が自分の唾液を介して自分の身体状態を速やかに検出することができ、検出操作が簡単だけでなく、検出の使用上でも非常に便利である。

【実施例2】

【0020】

図１及び図３乃至図６を参照すると、図３は、本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の立体分解図であり；図４Ａは、本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の第１態様立体組立図であり；図４Ｂは、本発明の実施例２に係る図４Ａの上面図であり；図５は、本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の第２態様立体組立図であり；図６は、本発明の実施例２に係るリボ核酸検出装置の第３態様立体組立図である。本実施例は、主に前記実施例１のリボ核酸検出パネル１をリボ核酸検出（Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ、ＲＮＡ）装置２上に適用したものであり、すなわち、本実施例の前記リボ核酸検出装置２は制御ユニット２１と、リボ核酸検出パネル１と、を含んでいる。本実施例における前記リボ核酸（ＲＮＡ）検出パネル１の構造や連結関係及びその効果は、前記実施例１のリボ核酸（ＲＮＡ）検出パネル１の構造や連結関係及びその効果と同一であるため、ここではこれ以上説明しない。前記制御ユニット２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）又はデジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）である。前記制御ユニット２１は、前記複数の電極トレース層１１６及び前記複数の検知電極層に電気的に接続され、受信した前記複数の検知電極層（すなわち、複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１）から伝達される静電容量値の変化の信号に基づき前記検体とプライマー層１１５に電気的変化の有無を判断し、検出結果を生成する。前記検出結果は、前記検体とプライマー層１１５に電気的変化（静電容量値の変化）がある場合の結果、或いは前記検体とプライマー層１１５に電気的変化（静電容量値の変化がない）がない場合の結果である。

【0021】

本実施例の制御ユニット２１には、３つの態様設置があり、第１態様が図３、図４Ａ、図４Ｂに示される。第１態様は、前記制御ユニット２１が前記基板１１（ガラス基板１１又はＰＥＴ基板１１など）の周辺領域１１１２の第１表面１１１上に設けられ、かつ前記制御ユニット２１がチップオングラス実装方法（ｃｈｉｐ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ、ＣＯＧ）によって前記基板１１の第１表面１１１と接合される。前記制御ユニット２１は、回路基板２２（フレキシブル回路基板２２、ＦＰＣなど）に電気的に接続され、前記回路基板２２が熱圧着方法で前記基板１１と接合して一体化されている。前記回路基板２２に表示素子２３、処理ユニット２４、無線送受信ユニット２５及び電源ユニット２６が設けられ、前記処理ユニット２４が前記制御ユニット２１と前記表示素子２３及び前記無線送受信ユニット２５に電気的に接続されている。前記処理ユニット２４は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）又はコントローラ（ＭＣＵ）であり、信号を処理及び実行するために用いられる。例えば前記処理ユニット２４は、前記制御ユニット２１から伝送された検出結果に基づいて電気的変化があると処理して検出結果情報を生成し、前記表示素子２３を介して前記検出結果情報（陽性確定結果）を表示する。一方、前記処理ユニット２４は、前記制御ユニット２１から伝送された検出結果に基づいて電気的変化がないと処理して前記検出結果情報を生成し、前記表示素子２３を介して前記検出結果情報（陰性確定結果）を表示する。このようにして、使用者自身に前記表示素子２３上からウイルスに感染したかどうかを知らせることができる。

【0022】

本実施例において、前記表示素子２３は、検出結果情報を表示するためのディスプレイとして示されているが、これに限定されず、他の実施例において、前記表示素子２３が複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよく、すなわち、複数の表示灯を通じて前記検出結果を示し、例えば赤色ＬＥＤ灯の点灯が陽性診断結果を示し、青色ＬＥＤ灯が陰性診断結果を示す。本実施例において、前記電源ユニット２６は、電池であり、電源を前記表示素子２３、前記処理ユニット２４、前記無線送受信ユニット２５及び前記リボ核酸検出パネル１に供給するために用いられる。一実施例において、前記電源ユニット２６は、充電式電池であってもよく、前記回路基板２２に前記電源ユニット２６を充電するためのポート（Ｍｉｃｒｏ ＵＳＢポートなど）が設けられる。

【0023】

本実施例において、前記無線送受信ユニット２５は、ブルートゥース（登録商標）ユニット（ブルートゥース（登録商標）送受信器など）である。前記ブルートゥース（登録商標）ユニットは、電子機器（スマートフォン、スマートウォッチ、コンピュータ、ノートパソコン又はタブレットコンピュータなどであり；図示せず）と無線リンクし、前記処理ユニット２４が前記ブルートゥース（登録商標）ユニットを通じて前記検出結果情報を前記電子機器に無線送信して表示するために用いられる。具体的に実施する時、前記無線送受信ユニット２５は、Ｗｉ−Ｆｉユニット又はＲＦ（無線周波数）ユニットであってもよい。

【0024】

第２態様は、図５に示され、第２態様と前記第１態様との相違点としては、前記制御ユニット２１が前記回路基板２２に設けられ、フリップチップ実装方法（ＣＯＦ）によって前記回路基板２２に接合することである。これに対して第３態様は、図６に示され、第３態様と前述第２態様の相違点としては、前記基板１１が第２態様の外側に接合される回路基板２２の代わりに回路基板（又はＰＥＴ基板）であり、前記制御ユニット２１、処理ユニット２４、表示素子２３、無線送受信ユニット２５及び電源ユニット２６を一緒に同じ基板１１（又はＰＥＴ基板１１）上の周辺領域１１１２に設けさせ、かつ前記基板１１上の検知領域１１１１が前記基板１１の中央位置に接近する。

【0025】

使用者が川崎病（又は皮膚粘膜リンパ節症候群（Ｍｕｃｏｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｌｙｍｐｈ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｄｒｏｍｅ）と呼ばれる）ウイルスを検出しようとする場合、使用者は自分の唾液（すなわち、検体）を前記検知領域１１１１に滴下する。唾液がｍｉＲ−３０ｅ−３Ｐから選択された川崎病ウイルスのｍｉＲＮＡを含む場合、川崎病ウイルスのｍｉＲＮＡは、川崎病ウイルスを検出するための対応するプライマー層１１５と反応および結合する。そして、川崎病ウイルス検出に対応するプライマー層１１５と互いに反応させて結合した後、明らかな電気的変化（静電容量の変化など）があり、前記制御ユニット２１が前記複数の第１、２検知電極１１３１、１１４１から伝送された静電容量値の変化の信号に基づき前記検体とプライマー層１１５の電気的変化を判断し、前記検出結果を生成して前記処理ユニット２４に伝送し、前記処理ユニット２４が検出結果に基づき電気的変化があると処理させて、前記検出結果情報を前記表示素子２３に伝送させ、使用者自身で前記表示素子２３によって表示された前記検出結果情報を通じて知ることができる（図７）。一方、使用者の唾液内のｍｉＲＮＡがｍｉＲ−２２３−３Ｐ（ｍｉＲＮＡ川崎病ウイルスを持っていない）であり、川崎病ウイルス検出に対応するプライマー層１１５と互いに反応して結合できない場合、明らかな電気的変化がなく、前記処理ユニット２４が前記制御ユニット２１から伝送された検出結果に基づいて電気的変化がないと処理させ、前記検出結果情報を伝送させ、前記表示素子２３によって表示された前記検出結果情報（図７）を介して使用者に知らせることができる。図７は、検体と対応するプライマー層の検出結果図表であり、図表において検体ｍｉＲ−３０ｅ−３Ｐに対応する検出結果の値（３２．５）が検体ｍｉＲ−２２３−３Ｐに対応する検出結果の値（６．２）より大きい。本実施例における検出結果の値が予め設定された基準値は１５である場合、すなわち前記検出結果の値が１５以上であると確定診断を示し、かつ検出結果の値が大きいほど、使用者の体内にウイルスを持っている日数が長くなり、症状が重くなっていることを示す。一方、検出結果の値が１５未満の場合、診断は確定されないことを示す。

【産業上の利用可能性】

【0026】

したがって、本発明のリボ核酸検出装置２の電気的測定法による病気検出の設計を通じて、効果的に検出時間を短縮させ、例えば１５分以内に病気（例えば病気ウイルス）を検出でき、コストを削減でき、かつ使用者が自宅で直ちに検出でき、検出操作が簡単なだけでなく、検出時の使用上も非常に便利である。

【符号の説明】

【0027】

１ リボ核酸検出パネル
１１ 基板
１１１ 第１表面
１１２ 第２表面
１１１１ 検知領域
１１１２ 周辺領域
１１３ 第１検知電極層
１１３１ 第１検知電極
１１４ 第２検知電極層
１１４１ 第２検知電極
１１５ プライマー層
１１６ 電極トレース層
１１７ 第１絶縁層
１１８ 第２絶縁層
１１８１ 凹溝
１１８２ 微小流路
２ リボ核酸検出装置
２１ 制御ユニット
２２ 回路基板
２３ 表示素子
２４ 処理ユニット
２５ 無線送受信ユニット
２６ 電源ユニット

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2021年10月4日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有する基板と、
第１検知電極層と、第２検知電極層と、第１絶縁層と、を備え、前記第１検知電極層が前記検知領域内の前記第１表面上に設けられ、前記第２検知電極層が前記第１検知電極層上に設けられて前記第１検知電極層と交差に配置され、かつ前記第１、２検知電極層の間に前記第１絶縁層が設けられる、複数の検知電極層と、
前記第２検知電極層に設けられ、互いに絶縁され、かつリボ核酸を持つ検体との反応に用いられる少なくとも１個のプライマー層と、
前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極に電気的に接続される複数の電極トレース層と、
を含む、リボ核酸検出パネル。

【請求項2】

前記基板の前記第１表面に検知領域及び前記検知領域を包囲する周辺領域が設けられ、前記複数の検知電極層は、前記検知領域の前記第１表面上に設けられ、前記複数の電極トレース層が前記周辺領域の前記第１表面上に設けられる、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項3】

前記複数の検知電極層は、第１検知電極層と、第２検知電極層と、を備え、前記第１検知電極層が前記検知領域内の前記第１表面上に設けられる、請求項２に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項4】

前記複数のプライマー層は、前記第２検知電極層上に間隔をあけて配置され、かつ前記複数のプライマー層と前記第２検知電極層との間に第２絶縁層が設けられる、請求項３に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項5】

前記第２絶縁層上の前記複数のプライマー層に対応する位置に複数の凹溝が設けられ、前記複数のプライマー層は、前記複数の凹溝内に収容され、前記各プライマー層と対応する前記各凹溝内壁との間で微小流路を画定する、請求項４に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項6】

前記基板は、ガラス基板、回路基板又はポリエチレンテレフタレート基板である、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項7】

前記少なくとも１個のプライマー層は、印刷或いはコーティング方法で前記複数の検知電極層上に形成される、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項8】

前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層の材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）であり、前記少なくとも１個のプライマー層の材料が高分子材料である、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項9】

前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層の材料は、金属材料であり、前記金属材料がアルミニウム、金、銅、又は銀である、請求項１に記載のリボ核酸検出パネル。

【請求項10】

制御ユニットと、
第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有する基板と、前記制御ユニットに電気的に接続され、前記第１表面上に設けられ、第１検知電極層と、第２検知電極層と、第１絶縁層と、を備え、前記第１検知電極層が前記検知領域内の前記第１表面上に設けられ、前記第２検知電極層が前記第１検知電極層上に設けられて前記第１検知電極層と交差に配置され、かつ前記第１、２検知電極層の間に前記第１絶縁層が設けられる、複数の検知電極層と、前記第２検知電極層に設けられ、互いに絶縁され、かつリボ核酸を持つ検体との反応に用いられる少なくとも１個のプライマー層と、前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極に電気的に接続される複数の電極トレース層と、を含む、リボ核酸検出パネルと、
を含む、リボ核酸検出装置。

【請求項11】

前記制御ユニットは、回路基板に電気的に接続され、前記回路基板に表示素子、処理ユニット、無線送受信ユニット、及び電源ユニットが設けられ、前記処理ユニットが前記制御ユニットと前記表示素子及び前記無線送受信ユニットに電気的に接続され、前記電源ユニットが電源を前記表示素子、前記処理ユニット、前記無線送受信ユニット、及び前記リボ核酸検出パネルに供給するために用いられる、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項12】

前記無線送受信ユニットは、ブルートゥース（登録商標）ユニット、Ｗｉ−Ｆｉユニット、又はＲＦユニットである、請求項１１に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項13】

前記表示素子は、複数の発光ダイオード又はディスプレイであり、前記制御ユニットが中央処理装置、マイクロコントローラ、或いは一デジタル信号処理プロセッサである、請求項１１に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項14】

前記制御ユニットは、前記基板の前記第１表面上又は前記回路基板上に設けられる、請求項１１に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項15】

前記基板の前記第１表面に検知領域及び前記検知領域を包囲する周辺領域が設けられ、前記複数の検知電極層は、前記検知領域の前記第１表面上に設けられ、前記複数の電極トレース層が前記周辺領域の前記第１表面上に設けられる、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項16】

前記複数の検知電極層は、第１検知電極層と、第２検知電極層と、を備え、前記第１検知電極層が前記検知領域内の前記第１表面上に設けられる、請求項１５に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項17】

前記プライマー層は、前記第２検知電極層上に間隔をあけて配置され、かつ前記複数のプライマー層と前記第２検知電極層との間に第２絶縁層が設けられる、請求項１６に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項18】

前記第２絶縁層上の前記複数のプライマー層に対応する位置に複数の凹溝が設けられ、前記複数のプライマー層は、前記第２絶縁層の前記複数の凹溝内に収容され、前記各プライマー層と対応する前記各凹溝内壁との間で微小流路を画定する、請求項１７に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項19】

前記基板は、ガラス基板、回路基板、又はポリエチレンテレフタレート基板であり、前記複数の検知電極層及び前記複数の電極トレース層の材料が金属材料であり、前記金属材料がインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、アルミニウム、金、銅又は銀であり、前記少なくとも１個のプライマー層の材料が高分子材料である、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項20】

前記少なくとも１個のプライマー層は、印刷或いはコーティング方法で前記複数の検知電極層上に形成される、請求項１０に記載のリボ核酸検出装置。

【請求項21】

第１表面と、それとは反対側の第２表面とを有する基板と、
第１検知電極層と、第２検知電極層と、を備え、前記第１検知電極層及び前記第２検知電極層は、互いに平行であり、前記基板の前記第１表面上に対応して設けられる、複数の検知電極層と、
前記第１、２検知電極層に設けられ、前記第１、２検知電極層から絶縁され、かつリボ核酸を持つ対応する検体との反応に用いられる少なくとも１個のプライマー層と、
前記第１表面に設けられ、前記複数の検知電極に電気的に接続される複数の電極トレース層と、を含む、リボ核酸検出パネル。